Hvordan FM-radio kunne hjælpe med at øge dine Wi-Fi-hastigheder

Wi-Fi er fantastisk, men lider stadig af problemer med trådløs interferens. Men takket være en nylig opdagelse kunne FM-radiosignaler bruges til at eliminere trådløs interferens i det hele taget og øge Wi-Fi-hastigheder.

Wi-Fi er fantastisk, men lider stadig af problemer med trådløs interferens.  Men takket være en nylig opdagelse kunne FM-radiosignaler bruges til at eliminere trådløs interferens i det hele taget og øge Wi-Fi-hastigheder.
Reklame

Få ting er så irriterende som upålidelige Wi-Fi 6 ting, der kan være langsommere ned i dit hjemmenetværk 6 ting, der kan være langsomme ned på dit hjemmenetværk Hvis du har mere end en computer i dit hjem, bliver hjemme netværk viden afgørende. Men der er mange faktorer, der kan bremse et hjemmenetværk, ofte ret let løst. Læs mere . Et øjeblik køler du og ser en film online, og det næste venter du utålmodigt på at filmen skal buffer. Der skal være en bedre måde.

Sandheden er, at der faktisk er en bedre måde, i hvert fald ifølge tre ingeniører fra Northwestern University, som har udviklet en metode til at øge kvaliteten og pålideligheden af ​​Wi-Fi-signaler, selv i områder hvor nærliggende Wi-Fi-signaler forstyrrer din eget signal.

I et hvidbog, der udgives af Marcel Flores, Uri Klarman og Aleksandar Kuzmanovic fra Elektroingeniør og Datavidenskab ved Nordvest Universitet beskriver de tre ingeniører at bruge FM-radiosignaler til at hjælpe med at synkronisere enheder på et Wi-Fi-netværk.

Hvad er trådløs forstyrrelse?

Nogle boliger eller lejligheder har et sted, hvor Wi-Fi-signaler virker svage. Hvad er en trådløs "død zone" og hvordan man fjerner den? Hvad er en trådløs "død zone" og hvordan man fjerner den? Vi tager Wi-Fi for givet, men det er ikke magi - det er radiobølger. Disse radiobølger kan forstyrres eller blokeres, og der produceres trådløse "døde zoner" eller "døde steder". Læs mere, selv når routeren er i nærheden. Selvom dette ofte skyldes dårlig Wi-Fi Feng Shui Wireless Feng Shui: Sådan optimerer du dit hus for at få den bedste Wi-Fi-modtagelse Trådløs Feng Shui: Sådan optimeres dit hus til den bedste Wi-Fi-modtagelse Oprettelse af et Wi-Fi-netværk skal være en let udsigt, skal det ikke? Jeg mener, et hus er en lukket boks, og du tror, ​​når du placerer en enhed, der overfører trådløse signaler i alle retninger ... Læs mere, det kan også skyldes forstyrrelser fra enheder som mikrobølger, baby monitorer, og andre trådløse routere.

radio-wifi1

Normalt forekommer der interferens, når enheder overfører de samme frekvenssignaler, hvilket resulterer i fænomenet bølgeinterferens .

Når trådløse bølger kolliderer med hinanden og har en lignende form (frekvens), resulterer nettoeffekten af ​​de to bølger, der interagerer med hinanden, i et enkelt ændret bølge mønster.

radio-wifi2

Afhængig af fasen af ​​hvert signal ved kollisionspunktet kan den endelige effekt være konstruktiv (et forstærket signal) eller destruktivt (et annulleret eller svagere signal Sådan fejlfindes svage trådløse forbindelser Sådan fejlfindes svage trådløse forbindelser Læs mere). Effekten afhænger af orienteringen og retningen af ​​de to enheder, der transmitterer disse signaler.

Meget af problemet skyldes det faktum, at routere (og andre trådløse enheder) transmitterer og modtager ved hjælp af en intern tidspuls, og når denne timing svarer til en nærliggende router, øges chancerne for interferens. Timings er mere tilbøjelige til at matche, når begge enheder sender på samme frekvens.

Hvordan FM Radio Broadcasts kan hjælpe

Den unikke del af teknologien - den udviklet af de nordvestlige ingeniører - er, at den kan fungere med ethvert FM-radiosignal. Hvordan Analog Radio Works, Hvad er Digital Radio, og hvad er der næste? Hvordan Analog Radio fungerer, Hvad er Digital Radio, og hvad er næste? I 2017 skal Norge være det første land for fuldstændigt at lukke FM-radio. Resten af ​​verden vil ikke være langt bagud. Læs mere, så længe det indeholder det digitale signal, som de fleste, hvis ikke alle, radio-tv-stationer nu inkluderer med alle udsendelser.

Ja, det samme digitale signal, der lader din radio (i nyere biler) viser kunstneren og navnet på sangen på digitalradiovisningen.

radio-wifi3

Dette digitale signal kaldes Radio Data System (RDS) og udsendes på en forudsigelig puls. Ifølge de nordvestlige ingeniører, RDS overføres "i den tredje harmoniske af 19 kHz pilot-tone."

Sådan gav teamet det perfekte timingsignal til at bruge som en måde at "synkronisere" alle trådløse enheder på samme netværk:

Klokfrekvensen for de ankomne data er givet ved at dividere den transmitterede subcarrierfrekvens med 48, hvilket giver en datahastighed på 1187, 5 bps. De overførte bit er yderligere underlagt differentieringskodning for at fjerne tvetydighed i signalet.

Enkelt sagt betyder dette, at ingeniørerne har fundet en måde at modtage FM-radiosendinger på. Udsend din egen FM-radiostation med en Raspberry Pi Broadcast din egen FM-radiostation med en Raspberry Pi Sick for at lytte til babbling DJs og vil sende din egen radiostation? Hindbær Pi vil komme til din redning, med sin tidligere ukendte evne til at udsende på FM-bandet. Læs mere og fjern RDS-signalet for at opnå en klokfrekvens, som de kunne bruge som en del af deres hærde transmissionstilgang.

radio-wifi6

Tænk på det som om, hvordan en metronom hjælper en klaver spiller i det rette tempo. I denne opsætning lytter Wi-FM-enheden til radioen for at bestemme sin egen metode til planlægning af transmissioner.

Synkronisering af Wi-Fi med radiosignaler

Hvad de nordvestlige ingeniører gjorde var at designe en metode til at sende Wi-Fi-pakker. Hvordan fungerer en router? En enkel forklaring på ins og outs Hvordan fungerer en router? En simpel forklaring på Ins og Outs Routers kan virke kompliceret og ud over din forståelse, men de er faktisk ret simple. Læs mere ved hjælp af RDS-signalet som en måde at "harmonisere" to enheder på at forsøge at kommunikere. Ingeniørerne brugte radiostationens programidentifikator (PI) kode til at forordre en 104-bit pakke.

radio-wifi4

En enhed, der er "Wi-FM-kompatibel", vil have evnen til at behandle disse datastykker ved at søge efter og identificere PI-koden i datastrømmen.

Ved at bruge sin egen radiomodtager til at modtage og identificere stationens PI-kode, kan den matche radio PI-koden til strøm-PI-koden og synkronisere med den oprindelige node, der sender signalet. Sådan beskrev ingeniørerne det:

Når den møder koden, som den genkender via søgeordet, går den i synkroniseret tilstand og nulstiller dens aktuelle bitindeks til 0. Når den er synkroniseret, overvejer systemet ikke længere værdien af ​​hver ankommende bit, men bruger den i stedet som en tæller til bestem det aktuelle bitindeks.

Når systemet når 104, nulstilles tællingen til 0 og begynder at tjekke PI-koden igen. Hvis det møder PI-koden, hvor det forventes (dvs. 104 bits efter den sidste forekomst), forbliver staten synkroniseret, og processen gentages.

Det er PI-koden - hvad ingeniørerne kalder "identificere landemærker i form af gentagne mønstre" - der tillader både at sende knude og modtagende knude til at harmonisere.

Ifølge papiret vil denne PI-kode tilgang gøre det muligt for Wi-FM-enheder at "afkaste miljøet og udlede de andre nodes planlægningsvalg over korte tidsskalaer".

radio-wifi5

Ved at forstå, hvordan andre knudepunkter på netværket planlægger pakker, kan Wi-FM-afsendelsesnoden planlægge sine egne transmissioner, så netværket er fuldt ud brugt uden problemer med interferens.

Selv i tunge Wi-Fi trafik scenarier kan enheder bruge en algoritme kaldet "kvarter fairness algoritmen" til tiden sine egne transmissioner, når andre enheder ikke kommunikerer:

Især skal hver node observere den nuværende netværkstilstand, bestemme, i hvilken RDS-definerede blokke andre noder sender, og vælg en tidsplan [...], som vil resultere i den bedste ydelse ved at minimere indholdet i hver blok.

Det er en meget unik tilgang, og det ville være mest nyttigt for folk, der bor i byer og overfyldte kvarterer, hvor der er mange nabo Wi-Fi-routere, alle forsøger at sende og modtage data på samme frekvens.

Hvad betyder det for dig?

De nordvestlige ingeniører oplevede betydelige forbedringer i både gennemløb og latens af deres trådløse netværkskommunikation ved hjælp af denne nye tilgang.

Der er en række fordele ved denne teknologi, der kan gøre den til den mest levedygtige næste generation til trådløse enheder:

  • I modsætning til den nuværende industrielle tilgang, der bruger en planlægningsnote til at koordinere dataoverførsler fra adgangspunkter, gør Wi-FM-tilgangen det muligt for hver enhed at fungere autonomt.
  • Nuværende mobilenheder har typisk allerede en FM-radiochip installeret, men den er normalt inaktiveret. En simpel app-download kan muligvis aktivere det og omdanne enheden til at blive Wi-FM-kompatibel.

Det eneste spørgsmål, der er tilbage, er, om højhastighedsnet med stor interferens bliver nok af et problem, som forbrugerne vil kræve denne teknologi. 10 måder at forbedre hastigheden på din nuværende router. 10 måder at forbedre hastigheden på din nuværende router. Her er nogle få enkle router tweaks der kunne gøre en verden af ​​forskel på dit hjem Wi-Fi-netværk. Læs mere . Vil Apple, Windows eller Google starte aktivering af funktionaliteten i fremtidige OS-opdateringer?

Det er svært at sige, men hvis de positive resultater fra de nordvestlige ingeniører er nogen indikation, kan vi måske forvente, at denne teknologi bliver kommercialiseret inden for det næste år.

Bor du i et højinterferensområde når det kommer til Wi-Fi? Er du begejstret for muligheden for et mere pålideligt trådløst netværk? Del dine tanker og meninger i kommentarfeltet nedenfor!

Billedkreditter: Palto via Shutterstock, lUsh via Shutterstock, Fouad A. Saad via Shutterstock, CLIPAREA l Brugerdefinerede medier via Shutterstock, Diagrammer via Northwestern University

In this article